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马铃薯试管苗蓟马防治的研究

2024-01-20李东玉相丛超封志明张淑青樊建英贾明飞胡金雪

蔬菜 2024年1期
关键词:噻虫嗪粒剂根长

李东玉,相丛超,封志明,张淑青,樊建英,贾明飞,胡金雪

(石家庄市农林科学院,河北 石家庄 050025)

在组培室中开展马铃薯试管苗培育是马铃薯育种的主要手段之一,通常采用马铃薯茎尖脱毒、组培快繁进行马铃薯种质资源保存及组培苗批量生产[1-9]。组培工作包括培养基的制备,无菌苗、脱毒苗的获得、培养、保存与扩繁,接种室、培养室的管理消毒及污染瓶苗处理等流程,为达到预期的培养效果均需执行严格的操作程序,其目的:一方面是保证组培材料无病毒、细菌、真菌及虫害的污染;另一方面是保证所培育种薯种性纯正。为避免病毒病,开展了大量有关试管苗病毒、细菌、真菌污染和防治研究,并形成了较为成熟的技术[10-14]。近年来,组培室受虫害污染逐渐频繁,但试管苗虫害情况及对策的相关研究仍较缺乏,对试管苗相关的科研生产造成了较大的影响[15-20]。

蓟马(ThripstabaciLindeman)是副新翅类缨翅目昆虫的统称,是试管苗最为常见的一种典型虫害,其个体小、易隐藏、繁殖快、飞行能力强、寄主植物广且对农药抗性强,对蔬菜、花卉、水果等作物的危害很大。组培室一旦发生蓟马虫害且没有得到及时、有效控制,会快速在组培瓶苗内传播[21-23],严重为害试管苗的生长。其成虫、若虫以锉吸式口器锉破植物表皮吸取汁液,取食植物组织,为害植物[24-25]。蓟马可侵染组培苗叶片及茎秆,主要对叶片造成损坏,它常沿着叶脉锉食组织、吸取汁液。试管苗受到侵染后,叶片上出现透明、银白色的斑点或条带,并伴随大量蓟马粪便黑点。侵染严重时斑点连接成片,进而导致叶片失绿、变黄,植株停止生长,直至干枯死亡。由于试管苗在封闭的培养瓶内培育,蓟马往往会在瓶中不断地继代扩繁,最终形成较大的虫口密度。在同一组培室内,虫体可在瓶苗间迅速扩散,在短期内危及整个组培室[26-28]。试管苗受蓟马侵染后极易出现真菌、细菌污染或在继代培养中产生二次污染。综上所述,为保证马铃薯组培苗规模化生产的有效开展,蓟马虫害防治工作十分重要。

吡虫啉和噻虫嗪属新烟碱类杀虫剂,源于天然烟碱杀虫剂,通过破坏昆虫神经中枢系统使其麻痹进而死亡,具有高效、广谱、哺乳动物毒性低和环境安全的特点[26,29]。该类杀虫剂可有效防治鞘翅目、鳞翅目、缨翅目等昆虫,适用于种子处理、茎叶处理和土壤处理等多场合,是蓟马虫害防治的首选手段。本文通过以石薯1号组培苗为试验材料,探究不同新烟碱杀虫剂的虫害防治效果,并评估其对试管苗生长的负作用,旨在探索一种针对马铃薯试管苗典型虫害——蓟马的防治方法,从而促进马铃薯产业健康、可持续发展。

1 材料和方法

1.1 供试材料及地点

试验在石家庄市农林科学研究院马铃薯无菌组培室中开展,以石薯1号马铃薯组培苗为试材。石薯1号是石家庄市农林科学研究院最新培育的早熟马铃薯新品种,2014年通过河北省农作物品种审定,是河北省首个审定本省中南部二季作区春播早熟品种。

采用了2种典型新烟碱类杀虫剂:70%吡虫啉水分散粒剂,由上海沪联生物药业(夏邑)股份有限公司生产;25%噻虫嗪水分散粒剂,由山东惠民中联生物科技有限公司生产。MS培养基由MS干粉(北京易生组培有限公司生产)配制。

1.2 试验方法

1.2.1 蓟马防治试验方法

本试验采用随机区组设计,设6个处理,1个对照处理。在MS培养基中加入不同浓度、不同种类杀虫剂,以未加入药剂的试管苗为对照,每个组培瓶中接入5棵试管苗,3次重复,其他培养条件均保持一致(表1)。

表1 防治试验处理

1.2.2 药剂解除试验方法

本试验采取随机区组设计,将生长在不同杀虫剂培养基中的组培苗扩繁3次后,移栽至未加入药剂的MS培养基,再进行扩繁0~2次,共设7个处理,见表2。

表2 药剂解除试验处理

1.3 测定项目及方法

1.3.1 药剂防治试验

试管苗生长15 d后,随机选取幼苗并测量其根长、株高、单株叶片数、鲜质量。记录病叶数,并计算发病率(发病率=病叶数/单株叶片数×100%)。

1.3.2 药剂解除试验

组培苗生长15 d后,随机选取瓶中组培苗,测量幼苗根长、茎粗、株高、单株叶片数、节间距。

1.4 数据统计

采用DPS 9.50和WPS Office(10.1.07468)软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同药剂处理对试管苗生长情况的影响

2.1.1 不同药剂处理的试管苗根长及株高生长情况

由表3可知,试验处理15 d后,A处理组(70%吡虫啉水分散粒剂)和B处理组(25%噻虫嗪水分散粒剂)均可降低试管苗根长,其中B1处理(25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液)对试管苗生长抑制最明显,根长为40.73 mm,显著低于CK1处理的根长(62.30 mm)。除A3处理(70%吡虫啉水分散粒剂20 000倍液)的株高较CK1处理高外,其余处理均低于CK1,其中B1处理(25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液)抑制植株株高最明显,为66.50 mm,显著低于CK1处理的株高(97.87 mm),A2株高(70%吡虫啉水分散粒剂15 000倍液)与CK1差异不显著,A1(25%噻虫嗪水分散粒剂10 000倍液)、B2株高(25%噻虫嗪水分散粒剂3 000倍液)、B3(25%噻虫嗪水分散粒剂4 000倍液)之间株高差异不显著,且均显著低于CK1。

表3 不同药剂处理对试管苗生长情况的影响

2.1.2 不同药剂处理的试管苗单株叶片数情况

由表3可知,整体来看,7个处理间无显著差异,且以B3(25%噻虫嗪水分散粒剂4 000倍液)最高,其次为A2(70%吡虫啉水分散粒剂15 000倍液)。随着70%吡虫啉水分散粒剂药剂浓度的升高,试管苗单株叶片数呈现先升高后降低的趋势;随着25%噻虫嗪水分散粒剂浓度的升高,试管苗单株叶片数也随之升高,且B3最高,经线性分析,25%噻虫嗪水分散粒剂浓度与单株叶片数之间回归方程式为:Y=0.3X+5.2,R2=1,说明25%噻虫嗪水分散粒剂浓度与单株叶片数存在线性正相关关系。

2.1.3 不同药剂处理的试管苗鲜质量情况

由表3可知,整体来看,A处理组(70%吡虫啉水分散粒剂)的鲜质量高于B处理组(25%噻虫嗪水分散粒剂)和CK1,且以A3(70%吡虫啉水分散粒剂20 000倍液)处理最高,为2.32 g,A2(70%吡虫啉水分散粒剂15 000倍液)次之,且A2、A3(70%吡虫啉水分散粒剂20 000倍液)与CK1均达到了显著差异水平;随着70%吡虫啉水分散粒剂浓度的升高,试管苗鲜质量呈现升高的趋势,经线性分析,70%吡虫啉水分散粒剂浓度与试管苗鲜质量呈现正相关关系,回归方程式为:Y=0.14X+1.92,R2为0.959。随着25%噻虫嗪水分散粒剂浓度的升高,试管苗鲜质量呈现先降低后升高的趋势,其中B3处理(25%噻虫嗪水分散粒剂4 000倍液)的鲜质量高于CK1处理,但差异不显著;B1(25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液)、B2(25%噻虫嗪水分散粒剂3 000倍液)均显著低于CK1。

2.1.4 不同药剂处理的试管苗发病情况

由表3可知,A处理组和B处理组试管苗发病率均显著低于CK1,其中A1(70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液)、B1(25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液)、B2(25%噻虫嗪水分散粒剂3 000倍液)处理发病率均为0.00%,其他3个处理的试管苗发病率表现A3(70%吡虫啉水分散粒剂20 000倍液)>B3(25%噻虫嗪水分散粒剂4 000倍液)>A2(70%吡虫啉水分散粒剂15 000倍液)。

2.2 生长抑制作用解除试验

由表4可知,在使用70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液培养基进行扩繁3次后,试管苗生长出现了显著抑制作用,通过使用无药物培养基扩繁可以显著解除抑制作用。在采用无药剂培养基扩繁后,C2、C3处理根长较C1处理分别显著提高了51.43%、123.96%,株高较C1处理分别显著提高了85.41%、198.97%,最长节间距较C1处理分别显著增加280.00%、746.60%,最短节间距较C1处理分别显著增加42.92%、128.76%,但单株叶片数较C1处理分别显著减少28.51%、21.44%,茎粗较C1处理分别显著减少11.92%、35.10%,C2处理茎粗和最短节间距均与C1处理差异不显著。D2处理根长、茎粗、株高、最长节间距、最短节间距均与D1处理差异不显著,叶片数较D1处理显著减少18.56%;D3处理根长、株高、最长节间距较D1处理分别显著提高161.27%、228.52%、960.96%,茎粗较D1处理显著减少28.40%,叶片数、最短节间距均与D1处理差异不显著。而C3处理的根长、株高、茎粗、叶片数、节间距均与CK2处理差异不显著;C3、D3处理的根长、株高、茎粗、叶片数、节间距均与CK2处理差异不显著。综上所述,在使用70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液培养基扩繁3次后,再采用无药剂培养基扩繁2次均可以更有效解除杀虫剂生长抑制作用。

3 结论

3.1 蓟马防治试验

在培养基中添加70%吡虫啉水分散粒剂和25%噻虫嗪水分散粒剂的药剂,可以有效抑制试管苗生长,且B1处理(25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液)对试管苗生长抑制最显著,根长为40.73 mm,株高为66.50 mm,均显著低于其他处理及对照。在培养基中添加70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液、3 000倍液有效防治了蓟马,组培苗发病率均为0.00%。

3.2 药剂解除试验

C3处理(药剂培养基扩繁3次后,无药剂培养基扩繁2次)根长较C1处理(药剂培养基扩繁3次)显著提高了123.96%,株高较C1处理显著提高了198.97%,C3处理之后的根长、株高均高于CK2处理,但与CK2处理差异均不显著;D3处理的根长、茎粗、单株叶片数、株高、节间距均与CK2差异不显著,且D3处理的根长、株高均显著高于D1处理;说明在药剂培养基扩繁3次后,再采用无药剂培养基扩繁2次可以快速解除杀虫剂生长抑制作用,达到与正常植株同等的生长状况。

因此,70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液药剂均可以防治试管苗中的蓟马,且在采用无药剂培养基扩繁2次可以快速解除杀虫剂生长抑制作用。

4 讨论

蓟马物种丰富多样,严重为害农作物的健康、可持续发展。防治方法包括化学防治、物理防治、生物防治和农业防治。目前,化学防治是防治蓟马的主要手段,方法多样、见效块、使用便捷。

本试验通过利用不同浓度的吡虫啉、噻虫嗪药剂对马铃薯试管苗蓟马进行防治,70%吡虫啉水分散粒剂10 000倍液和25%噻虫嗪水分散粒剂2 000倍液药剂加入MS培养基中均可以有效防治马铃薯试管苗蓟马,且可以通过降低试管苗株高、根长等生理指标,进而降低试管苗生长速度。同时,在进行药剂培养基扩繁3次后,使用无药剂培养基培养试管苗可以较快恢复试管苗的生长,对试管苗生长并未产生影响。本试验同罗智敏等[29]的研究结果一致。

在使用化学药剂防治蓟马时,应该注意科学用药,防止蓟马对化学药剂产生抗性。本试验采用单一农药对马铃薯试管苗蓟马进行防治研究,后续可以采用机制不同的几种农药轮换使用,以降低马铃薯蓟马对化学药剂的抗性。

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